1 如何配置路由
路由器是一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它有多張網(wǎng)卡。當(dāng)一個(gè)入口的網(wǎng)絡(luò)包送到路由器時(shí)，它會根據(jù)一個(gè)本地的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫，來決定如何正確地轉(zhuǎn)發(fā)流量，這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)庫就是常說的路由表。
一張路由表中會有多條路由規(guī)則。每一條規(guī)則至少包含這三項(xiàng)信息：
- 目的網(wǎng)絡(luò)：這個(gè)包想去哪兒？
- 出口設(shè)備：將包從哪個(gè)口轉(zhuǎn)發(fā)出去？
- 下一跳網(wǎng)關(guān)：下一個(gè)路由器的地址。
通過 route 命令 和 ip route 命令都可以進(jìn)行查詢或者配置的。例如，我們設(shè)置命令 ip route add 10.176.48.0/20 via 10.173.32.1 dev eth0 就說明要去 10.176.48.0/20 這個(gè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，要從 eth0 端口出去，經(jīng)過 10.173.32.1。
此方法的核心思想是：根據(jù)目的地址來配置路由。
2 如何配置策略路由
當(dāng)然，在真實(shí)的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，除了可以根據(jù)目的 ip 地址配置路由外，可以根據(jù)多個(gè)參數(shù)來配置路由，這就成為策略路由。
可以配置多個(gè)路由表，可以根據(jù)源 ip 地址、入口設(shè)備、TOS等選擇路由表，然后在路由表中查找路由。這樣可以使得不同來源的包走不同的路由。
例如，我們設(shè)置：
ip rule add from 192.168.1.0/24 table 10
ip rule add from 192.168.2.0/24 table 20
表示從 192.168.1.10/24 這個(gè)網(wǎng)段來的，使用 table 10 中的路由表，而從 192.168.2.0/24 網(wǎng)段來的，使用 table 20 的路由表。
在一條路由規(guī)則中，也可以走多條路徑。例如，在下面中的路由規(guī)則中：
ip route add default scope global nexthop via 100.100.100.1 weight 1 nexthop via 200.200.200.1 weight 2
下一跳有兩個(gè)地方，分別是 100.100.100.1 和 200.200.200.1，權(quán)重比分別為 1 比 2。
3 動(dòng)態(tài)路由算法
使用動(dòng)態(tài)路由路由器，可以根據(jù)路由協(xié)議動(dòng)態(tài)生成動(dòng)態(tài)路由表，隨著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)變化而變化。
3.1 距離矢量路由算法
第一大類的算法稱為距離矢量路由（distance vector routing）。它基于 bellman-Ford 算法。
這種算法的基本思路是：每個(gè)路由器都保存一個(gè)路由表，包含多行，每行對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)路由器，每一行包含兩部分信息，一個(gè)要到目標(biāo)路由器，從那條線出去，另一個(gè)是到目標(biāo)路由器的距離。
由此可以看出，每個(gè)路由器是知道全局信息的。那這個(gè)信息如何更新呢？每個(gè)路由器都知道自己和令居之間的距離，每過幾秒，每個(gè)路由器都將自己所知的所有路由器的距離告訴令居，每個(gè)路由器也能從鄰居那里得到相似的信息。
每個(gè)路由器根據(jù)新收集的信息，計(jì)算和其他路由器的距離，比如自己的一個(gè)令居距離目標(biāo)路由器的距離為M，而自己距離鄰居是 x，則自己距離目標(biāo)路由器是 x+M。
此算法有以下兩個(gè)問題
- 好消息傳的快，壞消息傳的慢。
- 每次發(fā)送的時(shí)候，要發(fā)送整個(gè)全局路由表。（網(wǎng)絡(luò)大了更新負(fù)荷大。）
3.2 鏈路狀態(tài)路由算法
第二大類算法是鏈路狀態(tài)路由（link state routing），基于 dijkstra 算法。
這種算法的基本思路是：當(dāng)一個(gè)路由器啟動(dòng)的時(shí)候，首先是發(fā)現(xiàn)令居，向令居 say hello，鄰居都回復(fù)。然后計(jì)算和鄰居的距離，發(fā)送一個(gè) echo，要求馬上返回，除以 2 就是距離。然后將自己和鄰居之間的鏈路狀態(tài)包廣播出去，發(fā)送到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)路由器。這樣每個(gè)路由器都能夠收到它和鄰居之間的關(guān)系的信息。因而，每個(gè)路由器都能構(gòu)建一個(gè)自己本地的完整的圖，然后針對這個(gè)圖使用 Dijkstra 算法，找到兩點(diǎn)之間的最短距離。
此算法可以最快將損壞路由器消息廣播出去。
4 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議
4.1 基于鏈路狀態(tài)路由算法的 OSPF
OSPF(Open shortest Path First, 開放式最短路徑優(yōu)先)就是這樣一個(gè)基于鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心的協(xié)議。由于主要用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，用于路由決策，因而成為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（interior gateway protocol，簡稱 IGP）。
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的重點(diǎn)是找到最短的路徑。在一個(gè)組織內(nèi)部，路徑最短往往最優(yōu)。當(dāng)然有時(shí)候 OSPF 可以發(fā)現(xiàn)多個(gè)最短的路徑，可以再這多個(gè)路徑中進(jìn)行負(fù)載均衡，這常常稱為等價(jià)路由。這可以和接入層的負(fù)載均衡 LVS 結(jié)合實(shí)現(xiàn)高吞吐量的接入層設(shè)計(jì)。
4.2 基于距離矢量路由算法的 BGP
但是外網(wǎng)的路由協(xié)議，也即國家之間的有所不同，我們稱之為外網(wǎng)路由協(xié)議（Border Gateway Protocol，簡稱 BGP）。
在網(wǎng)絡(luò)世界，國家成為自治系統(tǒng)（Autonomous System）。自治系統(tǒng)分為幾種類型：
- Stub As：對外只有一個(gè)連接，這類 AS 不會傳輸其他的 AS 傳輸包。例如個(gè)人或小公司的網(wǎng)絡(luò)。
- Multihomed AS：可能有多個(gè)連接到其他的 AS，但是大多拒絕幫其他的 AS 傳輸包。例如一些大公司的網(wǎng)絡(luò)。
- Transit AS：有多個(gè)連接連接到其他的AS，并且可以幫助其他的 AS 傳輸包，例如主干網(wǎng)。
每個(gè)自治系統(tǒng)都有邊界路由器，通過它和外界建立聯(lián)系。
BGP 又分為兩類，eBGP 和 iBGP。一個(gè)用于 AS 之間，一個(gè)用于 AS 內(nèi)部。
5 總結(jié)
- 路由分為靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由，靜態(tài)路由可以配置復(fù)雜的轉(zhuǎn)發(fā)策略路由。
- 動(dòng)態(tài)路由主流算法有兩種，距離矢量算法和鏈路狀態(tài)算法。分別對應(yīng)有 BGP 協(xié)議 和 OSPF 協(xié)議。
